4.2 万有引力定律的应用 课件—2020-2021学年鲁科版（2019）高一物理必修第二册

万有引力定律的应用 PHYSICS HHK 1 目 录 DIRECTORY 01 02 计算天体质量 人造卫星升空 03 预测未知天体 2 01 计算天体质量 3 地球质量 01 计算天体质量 卡文迪许 测出地球质量的人 引力常量G 地球半径R 重力加速度g 地球质量 如何利用已知条件计算地球质量？ 4 万有引力完全提供物体的重力？ 万有引力提供地面物体的重力 地球质量 01 计算天体质量 R M θ ω r m 由于地球自转，地面上的物体还需要向心力。重力是万有引力的一个分力 mg F向 F引 不考虑地球自转 5 地球质量 01 计算天体质量 万有引力、重力、向心力间的关系： F引 G F向 F引 G F引 G F向 r 向心力、重力是万有引力的分力 赤道： 两极： 其他： 纬度越高，重力越大 6 在赤道上的物体向心加速度多大？ 地球质量 01 计算天体质量 R M θ ω r m R=6×106m a=0.034m/s2 F向<<G重，粗略计算时，可忽略地球自转的影响 7 是否有其他方法可测地球质量？ 地球质量 01 计算天体质量 利用环绕天体：万有引力提供向心力 8 02 人造卫星升空 9 速度足够大时物体将不会落回地面 三个宇宙速度 人造卫星升空 02 牛顿的思想实验： 10 三个宇宙速度 人造卫星升空 02 第一宇宙速度： ①若v=v1，则刚好能做匀速圆周运动 ②若v＜v1，则物体将做向心运动 ③若v＞v1，则物体将做离心运动 11 在地球表面绕地球做匀速圆周运动的速度 三个宇宙速度 人造卫星升空 02 第一宇宙速度： 最小发射速度： 最大环线速度： 卫星发射进入轨道的最小初速度 卫星在稳定轨道运行的最大速度 12 P v=7.9km/s 11.2>v>7.9 v>11.2km/s 三个宇宙速度 人造卫星升空 02 三个宇宙速度 人造卫星升空 02 第一宇宙速度： 第二宇宙速度： 第三宇宙速度： 脱离速度 逃逸速度 14 三个宇宙速度 人造卫星升空 02 人造卫星轨道： 赤道轨道 极地轨道 其他轨道 地心为圆心的圆或椭圆 15 三个宇宙速度 人造卫星升空 02 同步卫星： ω、T 线速率v 轨道平面 轨道高度 运行方向 六个一定 16 课堂练习 试计算出同步卫星的轨道高度： 人造卫星升空 17 三个宇宙速度 人造卫星升空 02 重力/万有引力提供向心力